大型地下室中抗浮锚杆的应用
【摘要】大型地下室由于受到较大的地下水浮力，往往需要在地下室底板设置抗浮锚杆来抵消地下水产生的浮力。

本文介绍了某大型地下室中抗浮锚杆的设计以及施工工艺，为同类抗浮锚杆的设计以及施工提供参考。

【关键词】地下室；浮力；抗浮锚杆；施工工艺
1.引言
沿海、沿江地区的地下室工程由于受到地下水、或者雨季的影响，地下水位往往较高，其产生的地下水浮力也较大，单纯依靠地下室上覆土以及地下室自重往往不能抵消地下水产生的上浮力[1]，故需独自设置抗拔桩或者抗浮锚杆。

抗浮锚杆由于具有造价低廉、适应性强、施工方便、安全可靠等特点，被广泛应用于地下室抗浮中。

本文着重介绍了抗浮锚杆的设计与施工方法。

2.概述
某工程位于番禺区，地下水较高。

项目规划用地面积44703.6m2，拟建建筑物由1栋53层公寓、1栋53层办公楼、2～6层商业楼及下沉式广场组成，设置4层地下室，总建筑面积373589m2。

其中高层公寓及办公楼拟采用钢筋混凝土框架--剪力墙结构体系，非
高层部分拟采用钢筋混凝土框架结构体系。

其抗震设防类别为丙类，本工程的地基基础设计等级属甲级，拟采用桩基础或拟建建筑物在地下室基坑开挖后采用天然地基浅基础，即采用天然筏板基础。

2.1岩土层的工程类型及其工程特性
场地位于番禺区管辖区，其北侧为汉溪大道，南侧为规划万豪路，场地地势较高。

覆盖层主要为：第四系人工填土层、坡积层、冲积层、残积层；白垩系沉积岩以及震旦系变质岩，岩层较破碎。

2.2场地地下水概况
场地地下水主要有第四系孔隙水及基岩裂隙水，其中基岩裂隙水为区内地下水的主要赋存形式，地下水主要接受大气降水的补给，勘察期间测得地下水位埋深标高多在8～10m之间。

由于地下室埋藏深，故地下室结构采用了抗浮锚杆，总根数为8266根，锚孔直径为200mm。

3.抗浮锚杆的设计
锚杆锚孔设置的直径为200mm，单根锚杆的抗拔力为500KN，锚杆进入岩层的深度为
La=L1+2.5L2+3.5L3≥8m，其中L1为进入强风化岩的深度，L2为进入中风化岩的深度，L3为进入微风化岩的深度同时要求锚杆进入中风化岩至少1m；锚杆钢
筋采用4根直径为32mm的二级钢筋，采用C30纯水泥浆灌孔，水泥标号≥42.5。

定位支架沿杆体轴线方向每隔1.5米放置一个，杆体的保护层厚度为30mm。

注浆管宜放置于杆体中心，随同杆体一同放入孔中，注浆管端部距杆体端部的距离为50～100mm，二次注浆管的出浆孔及端头应密封，保证一次注浆时浆液不进入二次注浆管内。

一次注浆材料采用水灰比0.5的水泥浆，注浆压力0.8MPa左右，二次注浆采用水灰比0.5的水泥浆，注浆压力为2.0～3.0的MPa。

4.施工工艺
4.1工艺特点
为了保证抗浮锚杆提供充足的锚固力、适应地层的轻微变形，抗浮锚杆采用了全长粘结拉力锚杆，依次通过强风化岩、中风化岩、微风化岩。

为了减少对原有土层的扰动，降低地层承载力，基坑底部预留0.3～0.5m的土层，待锚杆施工完毕后、底板浇筑前铲掉。

钻孔采用地质钻机钻进成孔，孔径为200mm，钻机钻进过程中不需要加设套管。

4.2施工流程
（1）定位放线。

锚杆成孔前应测定孔位，垂直方向的偏差不得超过±50mm。

（2）成孔。

成孔是锚固工程中至关重要的一环，
直接影响到工程成本与锚杆体的质量[2]。

钻孔安装应做到“正、平、稳、固”的要求，确保钻机在成孔过程中不移位。

成孔要求采用干成孔法进行施工，成孔深度不得少于设计锚杆长度，成孔后应清净孔内残渣，清孔后应迅速进行后续工作，以缩短孔壁泡水时间，降低锚杆体的抗拔承载力。

（3）锚杆制作。

锚杆下料时应综合考虑土钉设计长度，钢筋锚杆制作采用直径32，HRB400螺纹钢。

锚杆连接采用单面焊接长度10d，双面焊接长度5d；沿杆体直线方向每隔1.0～2.0m设置一个对中支架，导正架、排气管应与锚杆杆体绑扎牢固。

（4）水泥浆的配制。

锚杆注浆采用纯水泥浆，注浆体强度不低于20MPa，水泥标号为42.5R普通硅酸盐水泥。

水灰比0.50～0.55，注浆压力0.5～1.0Mpa。

（5）锚杆的安放。

安放杆体时，应防止杆体的弯曲、扭转等，注浆管宜与杆体一同下放，注浆管头部距孔底宜为50～100mm。

4.3施工过程中的注意事项
首先，在钻机钻进时要注意对原状土的保护，降低对原状土的扰动；同时注意钻孔的倾斜率不应超过杆体长度的2%。

安置杆体前，钢筋应该调直，除锈，安置杆体时，还应注意设置对中架，并且注意注浆管
的绑扎，锚杆筋体宜采用热轧带肋钢筋，灌浆前，应将锚杆孔清理干净[3]。

其次，对于具有腐蚀性的地下水而言，采取有效措施处理钢筋进入底板处，以免钢筋被腐蚀而导致抗浮锚杆失效[4]。

最后，一次注浆过后，杆体内的水泥浆应该有足够的养护时间方可进行二次注浆；锚杆在养护期间不得被碰撞。

在浆体达到设计强度之后，方可将钢筋折弯。

5.建议
通过工程实践，证明该设计与施工工艺是合理的。

对于抗浮锚杆而言，锚杆体的成孔显得至关重要，如果成孔速度过慢，则会直接造成工期的延误、经济效益差等，如果成孔质量差，则会影响到锚杆的质量。

由于锚杆体的钢筋直接锚进地下室底板，故锚杆体防水、防腐蚀也成为抗浮锚杆起作用的关键一环。

目前国内对地下室抗浮锚杆的设计往往注重施工的简便性与实用性，对锚杆体的防水、防腐蚀等反而考虑较少，故在今后的抗浮锚杆中，更应全方位考虑和研究锚杆体的作用机理和防水措施等。

参考文献：
[1] 郑震东.谈地下室抗浮锚杆设计[J].中外建设，
2003（5）：85.
[2] 彭振斌.锚固工程设计计算与施工[M].武汉：中国地质大学出版社，1997：117.
[3] 建筑地基基础设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2011：100.
[4] 李转学，邓?t文.抗浮锚杆在大型地下室工程中的应用[J].广东土木与建筑，2010（4）：22-24.。